Wärme-Booster für die Wärmepumpe und effiziente Wohnungsstationen im Fokus
KfW-55: Effiziente Warmwasserbereitung mit eXergiemaschine und Wärmepumpe
- Inbetriebnahme: 2021
- Systemausführung: eXergiemaschine
- KFW-55-Wohnhaus
- Besonderheit: Wärme-Booster für Wärmepumpe; Wohnungsstationen
In dem neuen KFW-55-Haus mit zwölf Wohneinheiten ist zum Heizen eine Luft-Wärmepumpe installiert, die mithilfe der nachgeschalteten eXergiemaschine auch Wärme für die hygienische Warmwasserbereitung auf hohem Temperaturniveau liefert. Die eXergiemaschine entnimmt dazu dem Niedertemperaturspeicher, der von der Wärmepumpe geladen wird und die Heizkreise bedient, thermische Energie, hebt die Temperatur an und speist die Wärme bei ca. 60 °C in einen Hochtemperaturspeicher.
Direkt an den Wohnungen sind Wohnungsstationen installiert: Sie beziehen die Wärme zur Warmwasserbereitung aus einem Heizwasserkreis. Dieser wird vom Hochtemperaturspeicher versorgt, kommt aber mit dem Trinkwasser nicht in Berührung: Im Inneren der Wohnungsstationen befinden sich Wärmetauscher, die als Wasser-Wasser-Durchlauferhitzer arbeiten und eine strikte Trennung zwischen Heiz- und Trinkwasser bewirken. Sobald in der Wohnung Warmwasser gezapft wird, heizen die Wärmetauscher frisches, kühles Trinkwasser auf etwa 55 °C und stellen es auf kurzem Weg bereit.
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Häufig gefragt, einfach erklärt
Energie bleibt aus physikalischer Sicht immer erhalten. Sie besteht allerdings aus nutzbaren Anteilen, der Exergie, und nicht direkt nutzbaren, der sogenannten Anergie.
Energie = Exergie + Anergie
In der technischen Thermodynamik bezeichnet Exergie den Teil der Energie, der Arbeit verrichten kann. In der Heizungstechnik ist Exergie der Anteil, der durch höheres Temperaturniveau zu Wärmeströmen führt und so erst die Raumbeheizung und Trinkwassererwärmung ermöglicht.
Exergie, der Anteil an der Energie, der darüber entscheidet, ob Wärme nutzbar ist, muss weiter in den Fokus rücken. Denn die Exergie-Optimierung ist der Schlüssel zur Systemeffizienz.
Werden die unterschiedlich warmen Temperaturbereiche eines gut geschichteten Wasserspeichers komplett durchmischt, hat das Wasser am Ende eine einheitliche Mitteltemperatur.
Der Energieinhalt des Speichers bleibt dabei unverändert. Bei diesem Vorgang gibt das heiße Wasser seine Wärme an das kältere Wasser ab. Damit ist die Exergie, die im höheren Temperaturniveau gegenüber der Mitteltemperatur bestand und beispielsweise für
die Trinkwassererwärmung nötig wäre, verschwunden, und zwar unwiederbringlich, irreversibel. Aus Exergie wurde Anergie. Anergie ist Energie, die (ohne erneute Energiezufuhr) nicht mehr nutzbar ist. Nur wenn man Hilfsmittel (z. B. Strom) hinzuzieht, kann wieder
Exergie entstehen.
Im Gegensatz zur Energie kann folglich Exergie sehr wohl verringert, ja sogar komplett vernichtet werden.
Die varmeco-Frischwassertechnik nutzt Durchlauferhitzer, um Trinkwarmwasser nur bei Bedarf zu erwärmen, wodurch die Vorhaltung in einem Trinkwarmwasserspeicher entfällt und Keimwachstum (bspw. Legionellen) gehemmt werden. Der integrierte Regler VarCon211 aktiviert die Ladepumpe nur bei Trinkwasserbedarf, was Energie spart und gleichzeitig für Hygiene sorgt.
Durch die Trennung von Heiz- und Trinkwasser sowie eine lernfähige Regelung passt sich das System optimal an den täglichen Bedarf an. Die Zirkulationspumpensteuerung hält das Trinkwarmwasser auf Temperatur und verhindert die Vermehrung von Legionellen, was hohen Warmwasserkomfort und Sicherheit gewährleistet.
Die eXergiemaschine recycelt Abwärme, die in vielen Betrieben ungenutzt entweicht, und macht sie zu nutzbarer Wärme. Sie erhöht die Temperatur der Abwärme auf ein nutzbares Niveau und kühlt gleichzeitig den unteren Bereich des Heizspeichers, was den Wirkungsgrad der Wärmequellen verbessert. Diese effiziente Nutzung spart Energie und schont sowohl den Geldbeutel als auch die Umwelt.
Die eXergiemaschine ist eine spezielle Wärmepumpe, die hohe Quellentemperaturen und eine große Temperaturspreizung ermöglicht. Dadurch wird sie zu einem idealen Partner für regenerative Energieanlagen, wie Solarthermie und Hybrid-Module, die dadurch effizienter arbeiten und mehr Energie liefern.
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